Mahalagang malaman ang pagtatrabaho ng mga VFD o Variable frequency drive (VFDs), dahil malawakan itong ginagamit sa mga aplikasyon ng motor na hinihimok ng AC, tulad ng variable frequency drive para sa motor control , dahil sa kanilang iba't ibang mga katangian.
Mga variable na Frequency drive
Kung ikukumpara sa maginoo na mga motor drive, ang VFD ay may higit na mga kakayahan sa pag-andar at pagpapatakbo. Bilang karagdagan sa madaling iakma ang kontrol sa bilis, nag-aalok ang mga variable drive ng dalas ng mga proteksyon tulad ng proteksyon ng phase, ilalim, at sobrang boltahe. Ang mga pagpipilian sa software at interface ng VFD ay payagan ang gumagamit na kontrolin ang mga motor sa nais na mga antas.
Ano ang Variable Frequency Drive (VFD)
Ang bilis ng AC motor ay kinokontrol sa dalawang paraan - alinman sa pamamagitan ng pagkontrol sa boltahe o dalas. Ang pagkontrol ng dalas ay nagbibigay ng mas mahusay na kontrol dahil sa patuloy na density ng pagkilos ng bagay kaysa sa kontrol sa boltahe. Dito maglalaro ang pagtatrabaho ng mga VFD. Ito ay isang aparato ng pag-convert ng kuryente na nagko-convert ng naayos na boltahe, naayos na dalas ng input power sa variable na boltahe, ang variable frequency output upang makontrol ang mga AC induction motor.
Ito ay binubuo ng mga power elektronikong aparato (tulad ng IGBT, MOSFET), high speed central control unit (tulad ng isang microprocessor, DSP), at mga opsyonal na aparato na nakakaramdam depende sa application na ginamit.
Karamihan sa mga pang-industriya na aplikasyon ay nangangailangan ng mga bilis ng variable sa mga kondisyon ng rurok ng pag-load at pare-pareho ang bilis sa normal na mga kondisyon sa pagpapatakbo. Ang pagtatrabaho ng sarado na loop ng VFDs ay nagpapanatili ng bilis ng motor sa isang pare-pareho na antas, kahit na sa kaso ng mga kaguluhan sa pag-input at pag-load.
Paggawa ng VFDs
Ang dalawang pangunahing tampok ng variable frequency drive ay madaling iakma ang bilis at malambot na mga kakayahan sa pagsisimula / paghinto. Ang dalawang tampok na ito ay gumagawa ng VFD's isang malakas na kontrol upang makontrol ang mga AC motor. Ang VFD ay binubuo ng pangunahin sa apat na seksyon ng mga iyon ay rectifier, intermediate DC link, inverter, at controling circuit.
Paggawa ng VFDs
Rectifier:
Ito ang unang yugto ng isang variable frequency drive. Ito ay nagko-convert ng AC power na pinakain mula sa mains hanggang sa DC power. Ang seksyon na ito ay maaaring maging unidirectional o bidirectional batay sa application na ginamit tulad ng apat na-quadrant na operasyon ng motor. Gumagamit ito ng mga diode, SCR, transistor, at iba pang mga electronic switching device.
Kung gumagamit ito ng mga diode, ang na-convert na DC power ay walang kontrol na output habang gumagamit ng SCR, ang DC output power ay iba-iba sa pamamagitan ng control sa gate. Ang isang minimum na anim na diode ay kinakailangan para sa pag-convert ng tatlong yugto, kaya ang yunit ng tagapaghusay ay itinuturing na anim na converter ng pulso.
DC bus:
Ang lakas ng DC mula sa seksyon ng pagwawasto ay pinakain sa link ng DC. Ang seksyon na ito ay binubuo ng mga capacitor at inductor upang makinis laban sa mga ripples at iimbak ang DC power. Ang pangunahing pagpapaandar ng link ng DC ay upang makatanggap, mag-imbak at maghatid ng lakas ng DC.
Inverter:
Ang seksyon na ito ay binubuo ng mga elektronikong switch tulad ng transistors, thyristors, IGBT, atbp. Nakatanggap ito ng DC power mula sa DC link at nag-convert sa AC na naihatid sa motor. Ito ay gumagamit ng mga diskarte sa modulasyon gusto modulate ng lapad ng pulso upang maiiba ang dalas ng output para sa pagkontrol ng bilis ng induction motor.
Control circuit:
Binubuo ito ng isang yunit ng microprocessor at gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar tulad ng pagkontrol, pag-configure ng mga setting ng drive, mga kondisyon ng kasalanan, at interfacing mga protocol sa komunikasyon . Nakatanggap ito ng isang signal ng feedback mula sa motor bilang kasalukuyang sanggunian sa bilis at naaayon na kinokontrol ang ratio ng boltahe sa dalas upang makontrol ang bilis ng motor.
Application ng pagpapatupad ng VFD
Application ng pagpapatupad ng VFD
Ang VFD ay maaari ring ipatupad ng circuit ng microcontroller na ibinibigay sa ibaba. Katulad ng VFD binubuo din ito ng seksyon ng pagwawasto, pag-filter, at pagkatapos ay seksyon ng inverter. Narito ang seksyon ng inverter na nakukuha ang pagpapaputok ng mga pulso mula sa naka-program na microcontroller upang magbigay ng variable na boltahe at dalas ng pagkarga. Ang proyektong ito ay tinatawag na isang solong yugto sa three-phase converter gamit ang SVPWM upang makontrol ang boltahe ng AC at dalas sa kabuuan ng karga
Paglalapat ng VFD
Ang aplikasyon ng VFD ay kontrol ng bilis ng ac motor ng mga converter ng cyclo .
Ang lakas mula sa mains ay pinapakain sa circuit ng pagwawasto na nagpapalit ng nakapirming AC sa naayos na DC. Tatlong mga converter ng paa ay binubuo ng dalawang diode na konektado nang kahanay para sa bawat yugto, tulad ng isa sa mga diode na isinasagawa kapag ang partikular na yugto ay medyo positibo o negatibo.
Paglalapat ng VFD
Ang boltahe na boltahe na DC na nabuo mula sa rectifier ay inilalapat sa circuit ng link ng DC. Ang intermediate circuit na ito ay naglalaman ng mga inductor at capacitor. Sinasala nito ang pulsed DC sa pamamagitan ng pagbawas ng nilalaman ng ripple at binibigyan ang lakas ng DC ng isang pare-pareho na antas.
Upang magbigay ng variable boltahe at variable frequency sa motor, ang DC power mula sa DC link ay dapat na mai-convert sa variable AC ng inverter. Ang inverter ay binubuo ng IGBTs bilang mga switching device na kinokontrol ng diskarteng PWM.
Katulad ng circuit ng pagwawasto, ang mga switch ng inverter ay kabilang din sa dalawang grupo bilang positibo at negatibo. Ang positibong panig ng IGBT ay responsable para sa positibong pulso at negatibong bahagi ng IGBT para sa isang negatibong pulso sa output ng inverter. Kaya ang nakuha na output ay isang alternating kasalukuyang na inilalapat sa motor.
Ang pag-iiba ng panahon ng paglipat ay kumokontrol sa boltahe at dalas nang sabay-sabay sa inverter. Gumagamit ang modernong VFD ng pinakabagong mga diskarte sa pagkontrol tulad ng isang scalar, vector, at direktang mga kontrol ng metalikang kuwintas, upang makontrol ang mga switch ng inverter sa pagkamit ng variable na lakas.
Mga output ng alon ng VFD
Ipinapakita ng figure sa itaas kung paano ang boltahe at dalas ay iba-iba sa pamamagitan ng isang variable frequency drive. Bilang isang halimbawa, ang AC 480V, 60Hz supply ay inilalapat sa VFD na nag-iiba ang boltahe ng signal at dalas upang magkaroon ng kontrol sa bilis.
Habang ang dalas ay nabawasan, ang bilis ng motor ay bumababa din. Sa figure sa itaas, ang average na lakas na inilapat sa motor ay bumababa habang binabawasan ang parehong boltahe at dalas, sa kondisyon na pare-pareho ang ratio ng dalawang parameter na ito.
Mga Pakinabang ng VFD
Nakakonekta ang VFD sa motor
Ang mga variable na dalas ng drive ay hindi lamang nag-aalok ng mga naaakma na bilis para sa tumpak at tumpak na mga aplikasyon ng kontrol ngunit mayroon ding maraming mga benepisyo sa mga tuntunin ng proseso ng kontrol at pangangalaga ng enerhiya . Ang ilan sa mga ito ay ibinibigay sa ibaba.
Pag-save ng enerhiya
Mahigit sa 65% ng lakas ang natupok ng mga de-kuryenteng motor sa mga industriya. Parehong diskarte sa pagkontrol ng kalakhan at dalas upang mag-iba ang bilis ng pag-ubos ng mas kaunting lakas kapag ang bilis ng variable ay kinakailangan ng motor. Kaya't ang isang malaking halaga ng enerhiya ay nakatipid ng mga VFD na ito.
Pagkontrol ng sarado-loop
Pinapayagan ng VFD ang tumpak na pagpoposisyon ng bilis ng motor sa pamamagitan ng patuloy na paghahambing sa bilis ng sanggunian kahit na sa mga pagbabago sa mga kondisyon sa paglo-load at mga kaguluhan sa pag-input tulad ng pagbabagu-bago ng boltahe.
• Mga limitasyon sa kasalukuyang pagsisimula
Ang induction motor ay kumukuha ng kasalukuyang kung saan ay 6 hanggang 8 beses ang nominal na kasalukuyang sa pagsisimula. Kung ihahambing sa maginoo na nagsisimula, ang VFD's ay nagbibigay ng mas mahusay na mga resulta dahil naghahatid ito ng mababang dalas sa oras ng pagsisimula. Dahil sa mababang dalas, ang motor ay nakakakuha ng mas kaunting kasalukuyang at ang kasalukuyang ito ay hindi kailanman lumampas sa nominal na rating nito sa pagsisimula pati na rin sa pagpapatakbo.
• Mahusay na operasyon
Nag-aalok ito ng maayos na pagpapatakbo sa pagsisimula at pagtigil at binabawasan din ang stress ng init at mekanikal sa mga motor at belt drive.
Mataas na factor ng kuryente
Ang inbuilt power factor correction circuit sa DC link ng VFD ay binabawasan ang pangangailangan para sa mga karagdagang aparato sa pagwawasto ng power factor.
Ang kadahilanan ng kuryente para sa induction motor ay napakababa para sa partikular na application na walang pag-load, habang sa buong pagkarga, ito ay 0.88 hanggang 0.9. Ang mababang kadahilanan ng kuryente ay nagreresulta sa hindi magandang paggamit ng kuryente dahil sa mataas na pagkawala ng reaktibo.
Madaling pagkabit
Ang mga pre-program at pabrika na wired VFD ay nag-aalok ng isang madaling paraan para sa koneksyon at pagpapanatili.
Inaasahan kong nabigyan ka ng tumpak at sapat na kaalaman tungkol sa pagtatrabaho ng mga VFD sa aming artikulo. Salamat sa paggastos ng iyong mahalagang oras. Mayroon kaming isang simpleng gawain para sa iyo - Ano ang iba't ibang mga uri ng VFDs? Mangyaring ibigay ang iyong mga sagot sa seksyon ng komento sa ibaba. Kung mayroon kang anumang mga query sa paksang ito o ang elektrikal at mga elektronikong proyekto Maaari mo ring ibahagi ang iyong mga pagsusuri at mungkahi tungkol sa artikulong ito sa seksyon ng komento sa ibaba.
Mga kredito sa larawan
Mga Variable Frequency Drive ng emainc
Pangunahing bahagi ng VFD ng machinedesign
Paggawa ng VFD ni Mga CFNewsad
Mga output ng alon ng VFD ng vfds
Ang VFD ay konektado sa motor ng Mga CFNewsad
